宁波公路市政设计有限公司浙江宁波315105
摘要:针对宁波市象山县某道路沥青路面现状,基于加铺沥青层进行改造的设计方法,为确保施工质量,首次应用橡胶沥青应力吸收层,取代原铺设土工材料防裂的做法,利用橡胶沥青高黏性及应力层对荷载吸收扩散的作用,可有效控制老路面反射裂缝、结合强度不良等问题的出现。
关键词:橡胶沥青;吸收层;城市道路
宁波市象山县有一条南北走向的交通主干道,最早成型于1998年,经过十几年的交通运行,路面出现了大量裂缝,需进行沥青罩面改造。原传统的做法均为加铺土工格栅、土工布等土工材料,但存在铺设技术要求高,铺设平整度难以掌握,施工过程中易形成褶皱的现象,带来新旧路面结合不好、路面推移、平整度差等新的质量问题;况且旧路面在经过一段时间使用后,往往表面光滑或者表面松散掉渣、透水,一定程度上影响了土工布的铺设平整度,再用普通热粘层油作为中间结合层,会存在结合强度低、防水能力差等问题。为改善不足,在本工程中,我公司提出采用橡胶沥青应力吸收层取代原传统铺设土工材料的做法,作为该城市道路工程建设中首次应用橡胶沥青应力吸收层,笔者总结以下做法,以供借鉴。
1原材料性能要求
1.1基质沥青
基质沥青对橡胶沥青的品质有重要影响,其选择在一定程度上受当地气候条件影响,一般采用道路常用的普通沥青或软一级的普通沥青。本工程所采用的是70号沥青,其指标符合交通部《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中道路石油沥青70号沥青的技术要求。
1.2橡胶
胶粉选用常温研磨粉碎的轮胎胶粉,并满足相应物理指标,化学指标,胶粉的掺量一般为基质沥青的18%-30%(外掺)。
1.3集料
集料的石质坚硬、清洁、不含风化颗粒,使用接近立方体颗粒的莒县产玄武岩碎石。为保证撒布的石料与橡胶沥青的充分粘结,石料预先采用油石比为0.30%~0.60%的普通热沥青进行预裹,拌和温度控制在150℃~170℃。
2橡胶沥青生产质量控制
2.1橡胶沥青在24h内使用完毕。由于不可抗力,如需临时存放时,应将橡胶沥青温度降到145℃~155℃范围内存储,存储时间不宜太长,再次使用前应检测橡胶沥青的指标是否符合技术要求,如不满足要求,应重新加工或者添加一定剂量的胶粉,加热至满足技术要求。
2.2橡胶粉的掺量确定:选择3个不同的橡胶粉掺量(分别为18%、20%、22%)进行试验,根据试验结果选取合适的橡胶粉掺量,橡胶沥青的各项技术指标能够满足的掺量即可选定为配合比掺量,本工程经试验后选定橡胶粉掺量为20%。
2.3温度是橡胶沥青生产工艺的关键,基质沥青加热温度控制在190℃~226℃以上,添加橡胶粉后,温度不宜下降过快,橡胶沥青加热温度稳定需控制在180℃~190℃,反应时间控制为45~60分钟,定期对橡胶沥青的粘度(Pa·s)进行检测,做到每生产一批检查一次,使橡胶沥青的粘度控制在1.5~4.0允许误差范围内。
3撒布用沥青碎石生产质量控制
碎石采用莒县产玄武岩使用反击式破碎机破碎的碎石,粒径控制在9~12mm,预先采用油石比为0.30%~0.60%的普通热沥青进行预裹,拌和温度控制在150℃~170℃,可有效保证撒布的碎石与橡胶沥青的粘结。
4施工技术要点
4.1原路面清扫处理
4.1.1局部病害处理。对于缝口5mm以内的裂缝,将缝隙清扫干净,并用鼓风机吹去尘土,即用粘度(C25.S)小于20的液体沥青灌缝,缝宽在5mm以上的应剔除缝内杂物和松动的缝隙边缘,再用空压机吹干净,清理干净后,灌入缝深1/3的液体沥青,然后用细石沥青砼填至路面标高,人工砸实。
4.1.2施工前,原路面的处理必须满足设计规定要求,同时应彻底扫除原路面上的泥土、杂物,并进行吹尘冲洗处理,并确保原路面的干净、干燥。
4.2橡胶沥青洒布与预裹沥青碎石撒铺
4.2.1同步碎石封层车作业后,及时处理局部预裹沥青碎石撒布不足或者预裹沥青碎石过多之处,撒布车起始位置、终点位置、纵向搭接处为重点关注部位。合理安排人工,起点和终点各设两名清扫人员即可,中间纵向搭接段分配一人观察即可。
4.2.2撒布前,在起步和终止位置铺设工程纸或者养护棉(提前用水润湿养护棉,防止撒布车轮胎沥青油渣粘跑养护棉),以准确进行横向衔接,并防止橡胶沥青污染路面,撒布车经过后及时取走。道路两侧沿石覆盖薄膜防护,避免撒布时橡胶沥青污染缘石。
4.2.3同步碎石封层车应保持匀速行驶,确保撒布均匀,调整好撒布宽度,注意搭接,沥青纵向衔接应与已洒布部分重叠10cm左右。喷洒橡胶沥青用量2.4kg/m2,洒布须均匀,沥青洒布量要严格控制,喷洒最大偏差量不应超过规定的±0.2kg/m2。预裹沥青碎石撒布量控制在15kg/m2(石子覆盖85%沥青膜面积是理想目标)。每次撒布后应检测撒布长度、宽度、橡胶沥青及石子使用量,以检测单位撒布量是否符合要求,否则及时调整。
4.3碾压
同步碎石封层车撒布后,采用二台25T胶轮压路机进行压实,预裹沥青碎石撒铺后应立即进行碾压作业。施工中为了确保碾压的温度,要求胶轮紧随封层车后面碾压,碾压遍数2~3遍为宜,速度每小时控制在3~6km/h,碾压时间控制在撒布后20min内完成。
4.4清扫
碾压完毕后,人工及时清除多余的没有粘结的松散预裹沥青碎石,避免影响与上层的粘结性能。另外,对撒布车撒布不到位的路缘石边缘处,应人工喷洒乳化沥青找补,并撒布0.3~0.5玄武岩石子。
4.5沥青摊铺及开放交通
橡胶沥青层施工完成,封闭交通4小时后,采用两台沥青摊铺机梯队作业,进行沥青摊铺,按规范要求进行摊铺、碾压,待路面温度降低至50℃后,开放交通。
5质量控制要点
5.1对橡胶沥青施工时间做好控制(以沥青车装载7t为例)。沥青车预热准备时间控制在2h左右,7t橡胶沥青的撒布车时间控制在1.5~2h,严格控制施工各个环节的进度,防止橡胶沥青长时间在罐内由于温度降低导致沥青料撒布困难,影响撒布质量和效果。
5.2严格控制胶轮压路机的碾压遍数,保证碾压使橡胶沥青包裹于沥青碎石的50%左右。
5.3对沥青碎石用量做好控制,每半天进行一次校验。将要撒布碎石时,在路面已洒布橡胶沥青未撒布碎石的路段处铺设3000mm×1000mm的木板,待撒布车经过后收集其上碎石称其重量,以此计算实际撒布量,将误差控制在允许范围之内。
5.4对橡胶沥青用量做好控制,每半天进行一次校验。撒布沥青时,在标准尺寸矩形容器内置沥青油毡,称其重量并置于撒布车前5~10m,待撒布车经过容器后立即取出再称其重,计算实际撒布量,将误差控制在允许范围之内。
结束语
该道路改造工程中沥青摊铺罩面共计286000m2,全部采用了铺设橡胶沥青应力吸收层的做法。经过一年的交通运行后观察,明显解决了老路罩面后易出现反射裂缝、渗水率高、结合强度不足等问题,并能延长道路使用寿命,提高作业效率,减少了城市道路维修对交通的影响,降低了施工成本,同时降低了噪音,改善了环境。
参考文献
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